專利名稱：主從式直流載波通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)主從式直流載波通信 系統(tǒng)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
專利申請(qǐng)文件200810172410.9中給出了 一種雙線無(wú)極性區(qū)分的、 能在主機(jī)向從機(jī)提供直流工作電源的同時(shí)進(jìn)行單工雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)?主從式直流載波通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了主機(jī)和從機(jī)的設(shè)計(jì)和連接，使其適 用于諸如電子雷管網(wǎng)路、智能傳感網(wǎng)路等類似小型從機(jī)系統(tǒng)。
上述技術(shù)方案中，主機(jī)電源系統(tǒng)通過(guò)通信電壓輸出端向主機(jī)通信 接口提供通信電壓，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)通過(guò)信號(hào)總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交互。 由于主機(jī)電源系統(tǒng)向主機(jī)通信接口只提供一路電壓，因此，主機(jī)在向 從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)或是接收從機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)，總線上的電壓始終維持在 通信電壓。這樣的技術(shù)方案存在以下缺陷
當(dāng)主機(jī)接收某個(gè)從機(jī)以消耗主機(jī)輸出電流的形式發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)， 由于總線上的電壓高于從機(jī)的儲(chǔ)能模塊中儲(chǔ)能電容的電壓，因此網(wǎng)路 中的其它從機(jī)仍然會(huì)從主機(jī)輸出的供電線(總線)上補(bǔ)充能量，這就 會(huì)在總線上形成電流噪聲。網(wǎng)路中存在的從機(jī)數(shù)量越多，從機(jī)在總線 上形成的電流噪聲就越大。這就降低了表達(dá)數(shù)據(jù)信息的電流的信噪 比，從而影響主機(jī)接收從機(jī)信息的可靠性。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種由在 不同電壓下進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的主機(jī)所構(gòu)成的主從式直流載波通信系統(tǒng)， 旨在提高主機(jī)接收從機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)的信噪比，從而提高該主從式直流載波 通信系統(tǒng)的通信準(zhǔn)確性。
本實(shí)用新型的第一種技術(shù)方案可描述為
該主從式直流載波通信系統(tǒng)，由一臺(tái)主機(jī)、 一臺(tái)或者多臺(tái)從機(jī)、以及連接主機(jī)和從機(jī)的信號(hào)總線組成。其中，從機(jī)并聯(lián)在由主機(jī)引出 的信號(hào)總線之間。主機(jī)包含主機(jī)時(shí)鐘電路、主機(jī)電源系統(tǒng)、主機(jī)通信 接口、和主機(jī)控制模塊。其中，主機(jī)電源系統(tǒng)的工作電壓輸出端同時(shí) 連接主機(jī)時(shí)鐘電路、主機(jī)控制模塊、和主機(jī)通信接口； 一端接地；主 機(jī)電源系統(tǒng)的其余的端還通向主機(jī)通信接口，構(gòu)成主機(jī)電源系統(tǒng)的通 信電壓輸出端。主機(jī)通信接口的一端連接主機(jī)控制模塊； 一端接地； 一端連接工作電壓輸出端；還有另外一端通向主機(jī)電源系統(tǒng)，構(gòu)成主 機(jī)通信接口的通信電壓輸入端；其余兩端通向主機(jī)外部，構(gòu)成信號(hào)總 線的兩根。主機(jī)控制模塊的一端連接主機(jī)時(shí)鐘電路； 一端接地。
該技術(shù)方案在專利申請(qǐng)文件200810172410.9的基礎(chǔ)上改進(jìn)，在原 有結(jié)構(gòu)框圖的基礎(chǔ)上，主機(jī)還包括一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，并且主機(jī)電源系統(tǒng) 的通信電壓輸出引出為彼此獨(dú)立的發(fā)送電壓輸出和接收電壓輸出。電 子開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸入端分別連接到上述發(fā)送電壓輸出端和接收電壓輸 出端；電子開(kāi)關(guān)的輸出端連接到主機(jī)通信接口的通信電壓輸入端；電 子開(kāi)關(guān)的控制端與主機(jī)控制模塊的其余一端相連。
上述技術(shù)方案中的電子開(kāi)關(guān)，在主機(jī)控制模塊的控制下，完成對(duì) 發(fā)送電壓和接收電壓的切換。當(dāng)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)控制模 塊向電子開(kāi)關(guān)的控制端發(fā)送表達(dá)發(fā)送電壓輸出的控制信號(hào)，使電子開(kāi) 關(guān)連接到所述發(fā)送電壓輸出端的支路導(dǎo)通，主機(jī)通信接口的通信電壓 輸入端即連接到主機(jī)電源系統(tǒng)的發(fā)送電壓輸出端，信號(hào)總線上即表現(xiàn) 為發(fā)送電壓。反之亦然。這就實(shí)現(xiàn)了發(fā)送電壓與接收電壓的分離，為 通信準(zhǔn)確性的提高奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 ，
本實(shí)用新型的第二種技術(shù)方案可描述為
該主從式直流載波通信系統(tǒng)，由一臺(tái)主機(jī)、 一臺(tái)或者多臺(tái)從機(jī)、 以及連接主機(jī)和從機(jī)的信號(hào)總線組成。其中，從機(jī)并聯(lián)在由主機(jī)引出 的信號(hào)總線之間。主機(jī)包含主機(jī)時(shí)鐘電路、主機(jī)電源系統(tǒng)、主機(jī)通信 接口、和主機(jī)控制模塊。其中，主機(jī)電源系統(tǒng)的工作電壓輸出端同時(shí) 連接主機(jī)時(shí)鐘電路、主機(jī)控制模塊、和主機(jī)通信接口；主機(jī)電源系統(tǒng) 還連接到主機(jī)通信接口，構(gòu)成主機(jī)電源系統(tǒng)的通信電壓輸出端；其余 一端接地。主機(jī)通信接口一端連接主機(jī)控制模塊； 一端接地； 一端連接工作電壓輸出端；還有兩端通向主機(jī)外部，構(gòu)成信號(hào)總線的兩根； 其余的端連接到主機(jī)電源系統(tǒng)的通信電壓輸出端，構(gòu)成主機(jī)通信接口 的通信電壓輸入端。主機(jī)控制模塊的一端連接主機(jī)時(shí)鐘電路； 一端接 地。
該技術(shù)方案在專利申請(qǐng)文件200810172410.9的基礎(chǔ)上改進(jìn)，將主 機(jī)電源系統(tǒng)的通信電壓輸出端和主機(jī)通信接口的通信電壓輸入端均 細(xì)化為兩個(gè)端。其中，通信電壓輸出端中的發(fā)送電壓輸出端連接到主 機(jī)通信接口的發(fā)送電壓輸入端；通信電壓輸出端中的接收電壓輸出端 連接到主機(jī)通信接口的接收電壓輸入端。
上述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了發(fā)送電壓與接收電壓的分離，為通信準(zhǔn)確性 的提高奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
第二種技術(shù)方案中的主機(jī)通信接口進(jìn)一步可包括主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制 模塊、主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊、和電子開(kāi)關(guān)一。其中，主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊 的一端與主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊相連，并共同連接到主機(jī)電源系統(tǒng)的工作 電壓輸出端；主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊還與主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊共同接地。主 機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊的一端連接發(fā)送電壓輸出端，構(gòu)成主機(jī)通信接口的發(fā) 送電壓輸入端；主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊還有一端與主機(jī)控制模塊相連；主 機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊的其余兩端， 一端連接電子開(kāi)關(guān)一的輸入端一， 一端 通向主機(jī)通信接口外部，構(gòu)成信號(hào)總線的一根。主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊的 一端連接主機(jī)控制模塊； 一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)的接收電壓輸出端， 構(gòu)成主機(jī)通信接口的接收電壓輸入端；主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊其余一端連 接電子開(kāi)關(guān)一的輸入端二。電子開(kāi)關(guān)一的輸出端通向主機(jī)通信接口外 部，構(gòu)成信號(hào)總線的另一根；電子開(kāi)關(guān)一的控制端與主機(jī)控制模塊相 連。
該技術(shù)方案中主機(jī)電源系統(tǒng)的發(fā)送電壓輸出端直接連接到主機(jī) 數(shù)據(jù)調(diào)制模塊，接收電壓輸出端直接連接到主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊，而電 子開(kāi)關(guān)在主機(jī)控制模塊的控制下，完成對(duì)輸出到信號(hào)總線上的電壓的 切換。當(dāng)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)控制模塊向電子開(kāi)關(guān)的控制端 發(fā)送表達(dá)發(fā)送電壓輸出的控制信號(hào)，使電子開(kāi)關(guān)連接到主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制 模塊的支路導(dǎo)通，信號(hào)總線上即表現(xiàn)為發(fā)送電壓。反之亦然。同樣地實(shí)現(xiàn)了發(fā)送電壓與接收電壓的分離，為通信準(zhǔn)確性的提高奠定了技術(shù) 基礎(chǔ)。
上述兩種技術(shù)方案的優(yōu)選方案在于，將接收電壓取得低于發(fā)送電 壓。好處在于-
當(dāng)主機(jī)在非通信狀態(tài)和發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，主機(jī)向信號(hào)總線上輸出 較高的發(fā)送電壓，為從機(jī)內(nèi)部的儲(chǔ)能模塊提供充電用能量。而當(dāng)主機(jī) 要接收從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，若主機(jī)仍然向信號(hào)總線上輸出較高的發(fā)送 電壓，從機(jī)內(nèi)部的儲(chǔ)能模塊將繼續(xù)從信號(hào)總線上獲取充電用能量，這 就會(huì)在總線上形成電流噪聲，從而降低主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)的信噪比。反 之，當(dāng)主機(jī)接收從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，降低主機(jī)向信號(hào)總線上輸出的電 壓，使得總線上的電壓低于從機(jī)內(nèi)部?jī)?chǔ)能模塊的電壓，則網(wǎng)路中的所 有從機(jī)將由其自身的儲(chǔ)能模塊供電以維持自身的工作。這就避免了在 主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，諸從機(jī)從總線上獲取充電能量而形成的電流噪聲， 從而提高了從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的信噪比，提高了主機(jī)接收數(shù)據(jù)的可靠性。
本實(shí)用新型第二種技術(shù)方案中的主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊可取為單極 性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊，與之對(duì)應(yīng)地，主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊可為單極性數(shù)據(jù)解 調(diào)模塊。其中，單極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊包括驅(qū)動(dòng)模塊和電子開(kāi)關(guān)二。驅(qū)
動(dòng)模'塊的一端連接工作電壓輸出端； 一端連接主機(jī)控制模塊； 一端與 電子開(kāi)關(guān)二的控制端相連；還有一端接地。電子開(kāi)關(guān)二的兩個(gè)輸入端， 一個(gè)接地，另一個(gè)與驅(qū)動(dòng)模塊其余的一端共同通向單極性通信接口外 部，構(gòu)成單極性通信接口的發(fā)送電壓輸入端；電子開(kāi)關(guān)二的輸出端通 向單極性通信接口外部，連接到電子開(kāi)關(guān)一的輸入端一。
本實(shí)用新型第二種技術(shù)方案中的主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊還可取為雙 極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊，與之對(duì)應(yīng)地，主機(jī)藪據(jù)解調(diào)模塊還可為雙極性數(shù) 據(jù)解調(diào)模塊。其中，雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊、兩個(gè)電 子開(kāi)關(guān)、和一個(gè)反相器，分別為驅(qū)動(dòng)模塊一、驅(qū)動(dòng)模塊二、電子開(kāi)關(guān) 三、和電子開(kāi)關(guān)四。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊和反相器共同連接到主機(jī)電源系統(tǒng) 的工作電壓輸出端；兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊和反相器還共同接地；反相器的信 號(hào)輸入端與驅(qū)動(dòng)模塊二的信號(hào)輸入端共同連接到主機(jī)控制模塊，反相 器的信號(hào)輸出端連接到驅(qū)動(dòng)模塊一的信號(hào)輸入端；驅(qū)動(dòng)模塊二的信號(hào)輸出端連接到電子開(kāi)關(guān)四的控制端，驅(qū)動(dòng)'模塊一的信號(hào)輸出端連接到 電子開(kāi)關(guān)三的控制端。電子開(kāi)關(guān)三的一個(gè)輸入端、電子開(kāi)關(guān)四的一個(gè) 輸入端、驅(qū)動(dòng)模塊一的其余一端、以及驅(qū)動(dòng)模塊二的其余一端連接在 一起，并共同通向雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊外部，構(gòu)成雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模 塊的發(fā)送電壓輸入端；電子開(kāi)關(guān)三的另一個(gè)輸入端與電子開(kāi)關(guān)四的另 一個(gè)輸入端共同接地；電子開(kāi)關(guān)三的輸出端通向雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊 外部，構(gòu)成信號(hào)總線的一根；電子開(kāi)關(guān)四的輸出端通向雙極性數(shù)據(jù)調(diào) 制模塊外部，連接到電子開(kāi)關(guān)一的輸入端一。

圖1為本實(shí)用新型主從式直流載波通信系統(tǒng)的網(wǎng)路連接示意圖2為本實(shí)用新型中主機(jī)電源系統(tǒng)通過(guò)電子開(kāi)關(guān)與主機(jī)通信接口 相連時(shí)主機(jī)的基本構(gòu)成框圖3為本實(shí)用新型中主機(jī)電源系統(tǒng)直接與主機(jī)通信接口相連時(shí)主 機(jī)的基本構(gòu)成框圖4為本實(shí)用新型中主機(jī)電源系統(tǒng)直接與主機(jī)通信接口相連時(shí)主 機(jī)通信接口的基本構(gòu)成框圖5為本實(shí)用新型中主機(jī)電源系統(tǒng)直接與主機(jī)通信接口相連時(shí)單 極性通信接口的構(gòu)成框圖6為本實(shí)用新型中主機(jī)電源系統(tǒng)直接與主機(jī)通信接口相連時(shí)雙 極性通信接口的構(gòu)成框圖； '
圖7為本實(shí)用新型中主機(jī)向從機(jī)發(fā)送單極性指令時(shí)信號(hào)總線上的 電壓波形示意圖8為本實(shí)用新型中主機(jī)向從機(jī)發(fā)送雙極性單個(gè)指令時(shí)信號(hào)總線 上的電壓波形示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一 步詳細(xì)說(shuō)明。
一種主從式直流載波通信系統(tǒng)，由一臺(tái)主機(jī)100、 一臺(tái)或者多臺(tái) 從機(jī)200、以及連接主機(jī)100和從機(jī)200的信號(hào)總線300組成。其中， 從機(jī)200并聯(lián)在由主機(jī)100引出的信號(hào)總線300之間，如圖l所示。本實(shí)用新型在專利申請(qǐng)文件200810172410.9的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改 進(jìn)，主機(jī)100包括主機(jī)時(shí)鐘電路140、主機(jī)電源系統(tǒng)130、主機(jī)通信 接口 150、主機(jī)控制模塊120、和電子開(kāi)關(guān)121，如圖2所示。
(1) 主機(jī)電源系統(tǒng)130 —端接地。主機(jī)電源系統(tǒng)130的工作電 壓輸出端31同時(shí)連接主機(jī)時(shí)鐘電路140、主機(jī)控制模塊120、和主機(jī) 通信接口 150，用于為這些模塊提供工作需要的穩(wěn)定電壓。主機(jī)電源 系統(tǒng)130的其余兩端為通信電壓輸出端，細(xì)化為發(fā)送電壓輸出端32 和接收電壓輸出端33，分別連接到電子開(kāi)關(guān)121的兩個(gè)輸入端，向它 們分別輸出發(fā)送電壓和接收電壓，由主機(jī)控制模塊120控制電子開(kāi)關(guān) 121對(duì)輸出到主機(jī)通信接口 150的電壓進(jìn)行選擇。
(2) 主機(jī)通信接口 150—端接地； 一端連接主機(jī)控制模塊120, 與之進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交互； 一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的工作電壓輸出 端31，接收主機(jī)電源系統(tǒng)130提供的工作電壓；還有兩端通向主機(jī) 100外部，構(gòu)成信號(hào)總線300;主機(jī)通信接口 150其余一端連接到電 子開(kāi)關(guān)121的輸出端，構(gòu)成主機(jī)通信接口 150的通信電壓輸入端51。 在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)通信接口 150接收主機(jī)控制模塊120發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù) 信息，并將這些信息以電壓變化的形式通過(guò)信號(hào)總線300發(fā)送到從機(jī)； 在接收數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)通信接口 150從信號(hào)總線300上提取從機(jī)發(fā)送來(lái) 的以電流變化的形式表達(dá)的數(shù)據(jù)信息，并將提取到的信息發(fā)送給主機(jī) 控制模塊120供處理。
(3) 電子開(kāi)關(guān)121的兩個(gè)輸入端分別連接到主機(jī)電源系統(tǒng)130 的發(fā)送電壓輸出端32和接收電壓輸出端33;電子開(kāi)關(guān)121的控制端 連接主機(jī)控制模塊120;輸出端連接主機(jī)通信接口 150的通信電壓輸 入端51。主機(jī)控制模塊120依據(jù)主從機(jī)之間數(shù)據(jù)發(fā)送或者數(shù)據(jù)接收的 需要，向電子開(kāi)關(guān)121發(fā)送控制信號(hào)。電子開(kāi)關(guān)120在主機(jī)控制模塊 120的控制下，完成對(duì)輸出到主機(jī)通信接口 150的電壓的切換，從而 完成對(duì)輸出到信號(hào)總線300上的電壓的切換。
(4) 主機(jī)控制模塊120—端接地； 一端連接主機(jī)時(shí)鐘電路140， 由時(shí)鐘電路140提供主機(jī)控制模塊120工作需要的時(shí)鐘信號(hào)； 一端連 接主機(jī)通信接口 150，同主機(jī)通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互； 一端連接電子開(kāi)關(guān)121的控制端，控制電子開(kāi)關(guān)121輸出發(fā)送電壓或者接收電壓； 其余一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的工作電壓輸出端31，接收主機(jī)電源 系統(tǒng)130輸出的工作電壓。
圖2所示實(shí)施方式中的電子開(kāi)關(guān)121，在主機(jī)控制模塊120的控 制下，完成對(duì)發(fā)送電壓和接收電壓的切換當(dāng)主機(jī)100向從機(jī)200發(fā) 送數(shù)據(jù)，或主機(jī)100向從機(jī)提供工作電源時(shí)，主機(jī)控制模塊120向電 子開(kāi)關(guān)121的控制端發(fā)送表達(dá)發(fā)送電壓輸出的控制信號(hào)，使電子開(kāi)關(guān) 121的連接到發(fā)送電壓輸出端32的支路導(dǎo)通，主機(jī)通信接口 150的通 信電壓輸入端51即連接到主機(jī)電源系統(tǒng)130的發(fā)送電壓輸出端32， 信號(hào)總線300上即表現(xiàn)為發(fā)送電壓。反之，當(dāng)主機(jī)100從從機(jī)200接 收數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)控制模塊120向電子開(kāi)關(guān)121的控制端發(fā)送表達(dá)接收 電壓輸出的控制信號(hào)，使電子開(kāi)關(guān)121的連接到接收電壓輸出端33 的支路導(dǎo)通，主機(jī)通信接口 150的通信電壓輸入端51即連接到主機(jī) 電源系統(tǒng)130的接收電壓輸出端33，信號(hào)總線300上即表現(xiàn)為接收電 壓。 ，
圖2所示實(shí)施方式中的主機(jī)通信接口 150可取為單極性通信接 口，也可取為雙極性通信接口。其內(nèi)部單極性/雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊與 單極性/雙極性數(shù)據(jù)解調(diào)模塊的連接關(guān)系、構(gòu)成方式、以及工作原理均 與專利申請(qǐng)文件200810172410.9中給出的實(shí)施方式一致，此處不再贅 述。
本實(shí)用新型中的主機(jī)100，在專利申請(qǐng)文件200810172410.9的基 礎(chǔ)上亦可做如下改進(jìn)該主機(jī)IOO包含主機(jī)時(shí)鐘電路140、主機(jī)電源 系統(tǒng)130、主機(jī)通信接口 151、和主機(jī)控制模塊120,如圖3所示。
(1) 主機(jī)電源系統(tǒng)130 —端接地。主機(jī)電源系統(tǒng)130的工作電 壓輸出端31同時(shí)連接主機(jī)時(shí)鐘電路140、主機(jī)控制模塊120、和主機(jī) 通信接口 151，向這些模塊提供其工作需要的穩(wěn)定電壓。主機(jī)電源系 統(tǒng)130的其余兩端為通信電壓輸出端，細(xì)化為發(fā)送電壓輸出端32和 接收電壓輸出端33，分別連接到主機(jī)通信接口 151的發(fā)送電壓輸入端 52和接收電壓輸入端53。
(2) 主機(jī)通信接口 151—端接地； 一端連接主機(jī)控制模塊120，與主機(jī)控制模塊120進(jìn)行數(shù)據(jù)交互； 一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的工 作電壓輸出端31，接收主機(jī)電源系統(tǒng)130輸出的工作電壓；還有兩端 通向主機(jī)100外部，構(gòu)成信號(hào)總線300;主機(jī)通信接口 151的其余兩 端為通信電壓輸入端，分別為發(fā)送電壓輸入端52和接收電壓輸入端 53，分別連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的發(fā)送電壓輸出端32和接收電壓輸 出端33。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)通信接口 150接收主機(jī)控制模塊120 發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息，并將這些信息以電壓變化的形式通過(guò)信號(hào)總線300 發(fā)送到從機(jī)；在接收數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)通信接口 150從信號(hào)總線300上提 取從機(jī)發(fā)送來(lái)的以電流變化的形式表達(dá)的數(shù)據(jù)信息，并將提取到的信 息發(fā)送給主機(jī)控制模塊120供處理。
(3)主機(jī)控制模塊120—端接地； 一端連接主機(jī)時(shí)鐘電路140， 接收主機(jī)時(shí)鐘電路140輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)； 一端連接主機(jī)通信接口 151，同主機(jī)通信接口 151進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；其余一端連接主機(jī)電源系 統(tǒng)130的工作電壓輸出端，由主機(jī)電源系統(tǒng)130供電。
圖3所示實(shí)施方式中主機(jī)通信接口 151進(jìn)一步可包括主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào) 制模塊1511、主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1512、和電子開(kāi)關(guān)125，如圖4所示。 其具體連接關(guān)系可描述如下 '
(1) 主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1511 —端接地； 一端與主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模 塊1512相連，并共同連接到主機(jī)電源系統(tǒng)130的工作電壓輸出端31, 接受主機(jī)電源系統(tǒng)130輸出的穩(wěn)定工作電壓。主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1511 還有一端連接主機(jī)控制模塊120，接收主機(jī)控制模塊120輸出的數(shù)據(jù) 信息。主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1511的再一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的發(fā) 送電壓輸出端32，構(gòu)成主機(jī)通信接口 151的發(fā)送電壓輸入端52，接 受主機(jī)電源系統(tǒng)130輸出的發(fā)送電壓。主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1511的其 余兩端 一端通向主機(jī)通信接口 151外部，構(gòu)成信號(hào)總線300的一根； 另一端連接電子開(kāi)關(guān)125的輸入端1251，向電子開(kāi)關(guān)125提供發(fā)送電 壓支路，在需向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，電子并關(guān)125在主機(jī)控制模塊120 的控制下選擇這條支路的發(fā)送電壓輸出到信號(hào)總線300上。
(2) 主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1512—端接地；一端與主機(jī)控制模塊120 相連，將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給主機(jī)控制模塊120供處理； 一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的工作電壓輸出端31，接收主機(jī)電源系統(tǒng)130 輸出的工作電壓； 一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的接收電壓輸出端33， 構(gòu)成主機(jī)通信接口 151的接收電壓輸入端53;主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1512 的其余一端連接電子開(kāi)關(guān)125的輸入端1252，向電子開(kāi)關(guān)125提供接 收電壓支路，在需從從機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，電子開(kāi)關(guān)125在主機(jī)控制模塊 120的控制下選擇這條支路的接收電壓輸出到信號(hào)總線300上。
(3)電子開(kāi)關(guān)125的輸入端1251連接到主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1511， 輸入端1252連接到主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1512，輸出端通向主機(jī)通信接 口151外部，構(gòu)成信號(hào)總線300的另一根；電子開(kāi)關(guān)125的控制端與 主機(jī)控制模塊120相連。
圖4所示技術(shù)方案中主機(jī)電源系統(tǒng)130的發(fā)送電壓輸出端32直 接連接到主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1511，接收電壓輸出端33直接連接到主 機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1512，而電子開(kāi)關(guān)125在主機(jī)控制模塊120的控制下， 完成對(duì)輸出到信號(hào)總線300上的電壓的切換。當(dāng)主機(jī)100向從機(jī)200 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)控制模塊120向電子開(kāi)關(guān)125的控制端發(fā)送表達(dá)發(fā) 送電壓輸出的控制信號(hào)，使電子開(kāi)關(guān)125連接到主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊 1511的支路導(dǎo)通，信號(hào)總線300上即表現(xiàn)為發(fā)送電壓。反之，當(dāng)主機(jī) 100從從機(jī)200接收數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)控制模塊120向電子開(kāi)關(guān)125的控 制端發(fā)送表達(dá)接收電壓輸出的控制信號(hào)，使電子開(kāi)關(guān)125連接到主機(jī) 數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1512的支路導(dǎo)通，信號(hào)總線300上即表現(xiàn)為接收電壓。
圖4所示實(shí)施方式的主機(jī)通信接口 151可取為單極性通信接口 152，包括單極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1521、單極性數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1522、和 電子開(kāi)關(guān)125,如圖5所示。其中，單極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1521包括驅(qū) 動(dòng)模塊114和電子開(kāi)關(guān)126。其具體連接關(guān)系描述如下
(1)驅(qū)動(dòng)模塊114的一端連接主機(jī)電源系統(tǒng)130的工作電壓輸 出端31，接收主機(jī)電源系統(tǒng)130輸出的工作電壓，為驅(qū)動(dòng)模塊114 提供低邊驅(qū)動(dòng)電壓。驅(qū)動(dòng)模塊114的另一端連接主機(jī)控制模塊120， 接收主機(jī)控制模塊120輸出的低壓控制信號(hào)。該低壓控制信號(hào)經(jīng)由驅(qū) 動(dòng)模塊114的變換作用后轉(zhuǎn)換為高壓控制信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊114與 電子開(kāi)關(guān)126連接的再一端輸出到電子開(kāi)關(guān)126的控制端，用以控制電子開(kāi)關(guān)126的閉合方向。驅(qū)動(dòng)模塊114還有一端接地。該模塊1M 其余的一端連接到主機(jī)電源系統(tǒng)130的接收電壓輸出端32。
(2)電子開(kāi)關(guān)126的控制端連接到驅(qū)動(dòng)模塊114高壓控制信號(hào) 的輸出，輸出端連接到單極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1521外部電子開(kāi)關(guān)125 的輸入端1251。電子開(kāi)關(guān)126的兩個(gè)輸入端， 一個(gè)接地，另一個(gè)與驅(qū) 動(dòng)模塊114共同通向單極性通信接口 152外部，連接到主機(jī)電源系統(tǒng) 130的發(fā)送電壓輸出端32，構(gòu)成單極性通信接口 152的發(fā)送電壓輸入 端52。該發(fā)送電壓輸入端52用于接收由主機(jī)電源系統(tǒng)130提供給單 極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1521的較高通信電壓，并為驅(qū)動(dòng)模塊114提供高 邊驅(qū)動(dòng)電壓。
圖4所示實(shí)施方式的主機(jī)通信接口 151還可取為雙極性通信接口 153，包括雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1531、雙極性數(shù)據(jù)解調(diào)模塊1532、和 電子開(kāi)關(guān)125，如圖6所示。其中，雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊1531包括兩 個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊115和116、兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)127和128、以及反相器110。 其具體連接關(guān)系描述如下
(1) 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊115和116、與反相器110共同連接到主機(jī)電 源系統(tǒng)130的工作電壓輸出端31，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊115和116還與反相 器110共同接地。
(2) 反相器110的信號(hào)輸入端與驅(qū)動(dòng)模塊116的信號(hào)輸入端共 同連接到主機(jī)控制模塊120，反相器110的信號(hào)輸出端連接到驅(qū)動(dòng)模 塊115的信號(hào)輸入端。主機(jī)控制模塊120輸出到驅(qū)動(dòng)模塊116的控制 信號(hào)，經(jīng)反向后輸出到驅(qū)動(dòng)模塊115。
(3) 驅(qū)動(dòng)模塊115的信號(hào)輸出端連接到電子開(kāi)關(guān)127的控制端 1271，驅(qū)動(dòng)模塊116的信號(hào)輸出端連接到電子開(kāi)關(guān)128的控制端1281。 驅(qū)動(dòng)模塊115與驅(qū)動(dòng)模塊116向兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)127和128輸出相反的 高電平控制信號(hào)。
(4) 電子開(kāi)關(guān)127的一個(gè)輸入端、電子開(kāi)關(guān)128的一個(gè)輸入端、 驅(qū)動(dòng)模塊115的其余一端、以及驅(qū)動(dòng)模塊116的其余一端連接在一起， 并共同通向雙極性通信接口 153的外部，連接到主機(jī)電源系統(tǒng)的發(fā)送 電壓輸出端32，構(gòu)成雙極性通信接口 153的發(fā)送電壓輸入端52。電子開(kāi)關(guān)127的另一個(gè)輸入端與電子開(kāi)關(guān)128的另一個(gè)輸入端共同接 地。
(5)兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)127和128的輸出端分別通向雙極性數(shù)據(jù)調(diào) 制模塊1531外部。其中，電子開(kāi)關(guān)127的輸出端直接通向主機(jī)通信 接口153外部，構(gòu)成信號(hào)總線的一根；電子開(kāi)關(guān)128的輸出端連接到 電子開(kāi)關(guān)125的輸入端1251。
上述單極性/雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊與單極性/雙極性數(shù)據(jù)解調(diào)模塊 的工作原理與專利申請(qǐng)文件200810172410.9中給出的實(shí)施方式一致， 此處不再贅述。
本實(shí)用新型中的主機(jī)100可通過(guò)信號(hào)總線300向從機(jī)200發(fā)送單 極性數(shù)據(jù)或者雙極性數(shù)據(jù)，主機(jī)100向從機(jī)200發(fā)送的指令可為全局 指令或單個(gè)指令。其中，全局指令針對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)中的所有從機(jī)發(fā) 出。 一般地，接收到全局指令后，各從機(jī)執(zhí)行相應(yīng)操作，不向主機(jī)返 回任何信息。而單個(gè)指令針對(duì)通信系統(tǒng)中某一從機(jī)發(fā)出。 一般地，從 機(jī)接收到指令并執(zhí)行完相應(yīng)操作后，向主機(jī)返回該指令執(zhí)行的結(jié)果。
圖7給出了本實(shí)用新型中的主機(jī)100向從機(jī)200發(fā)送單極性指令 時(shí)，信號(hào)總線300上的電壓波形圖。無(wú)論主機(jī)向從機(jī)發(fā)送的是全局指 令還是單個(gè)指令，主機(jī)100在發(fā)送電壓Vtxd下向從機(jī)200發(fā)送完指 令后，均回到向從機(jī)200充電的狀態(tài)。
圖8給出了本實(shí)用新型中的主機(jī)100向從機(jī)200發(fā)送雙極性單個(gè) 指令時(shí)，信號(hào)總線300上的電壓波形圖。主機(jī)100在發(fā)送電壓VTXD 下發(fā)送完指令后，即進(jìn)入向從機(jī)200補(bǔ)充能量的狀態(tài)，并持續(xù)預(yù)設(shè)的 時(shí)間長(zhǎng)度T，以便為從機(jī)補(bǔ)充接收數(shù)據(jù)低電平時(shí)從機(jī)內(nèi)部的儲(chǔ)能模塊 消耗的能量。因發(fā)送的是針對(duì)某一從機(jī)的單個(gè)指令，故對(duì)從機(jī)內(nèi)部的 儲(chǔ)能模塊完成能量的補(bǔ)充后，主機(jī)100就將信號(hào)總線300上的電壓切 換到接收電壓Vrxd等待接收從機(jī)200返回的信息，接收完畢后方回
到向從機(jī)充電的狀態(tài)。圖中的VjxD為主機(jī)電源系統(tǒng)130的發(fā)送電壓
輸出端32輸出的電壓，VRXD為主機(jī)電源系統(tǒng)130的接收電壓輸出端 33輸出的電壓。若主機(jī)100向從機(jī)200發(fā)送全局指令，則主機(jī)在發(fā)送 完指令后，直接回到向從機(jī)充電的狀態(tài)，不進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收。
權(quán)利要求1.一種主從式直流載波通信系統(tǒng)，由一臺(tái)主機(jī)、一臺(tái)或者多臺(tái)從機(jī)、以及連接所述主機(jī)和所述從機(jī)的信號(hào)總線組成，所述從機(jī)并聯(lián)在由所述主機(jī)引出的所述信號(hào)總線之間，所述主機(jī)包含主機(jī)時(shí)鐘電路、主機(jī)電源系統(tǒng)、主機(jī)通信接口、和主機(jī)控制模塊，所述主機(jī)電源系統(tǒng)一端接地；其工作電壓輸出端同時(shí)連接所述主機(jī)時(shí)鐘電路、所述主機(jī)控制模塊、和所述主機(jī)通信接口；所述主機(jī)電源系統(tǒng)的其余的端還通向所述主機(jī)通信接口，構(gòu)成所述主機(jī)電源系統(tǒng)的通信電壓輸出端；所述主機(jī)通信接口的一端連接所述主機(jī)控制模塊；一端接地；一端連接所述工作電壓輸出端；還有另外一端通向所述主機(jī)電源系統(tǒng)，構(gòu)成所述主機(jī)通信接口的通信電壓輸入端；其余兩端通向所述主機(jī)外部，構(gòu)成所述信號(hào)總線的兩根；所述主機(jī)控制模塊的一端連接所述主機(jī)時(shí)鐘電路；一端接地；其特征在于所述主機(jī)還包括一個(gè)電子開(kāi)關(guān)；所述通信電壓輸出端細(xì)化為發(fā)送電壓輸出端和接收電壓輸出端，所述電子開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸入端分別連接到所述發(fā)送電壓輸出端和所述接收電壓輸出端；所述電子開(kāi)關(guān)的輸出端連接到所述主機(jī)通信接口的所述通信電壓輸入端；所述電子開(kāi)關(guān)的控制端與所述主機(jī)控制模塊的其余一端相連。
2. —種主從式直流載波通信系統(tǒng)，由一臺(tái)主機(jī)、 一臺(tái)或者多臺(tái) 從機(jī)、以及連接所述主機(jī)和所述從機(jī)的信號(hào)總線組成，所述從機(jī)并聯(lián) 在由所述主機(jī)引出的所述信號(hào)總線之間，所述主機(jī)包含主機(jī)時(shí)鐘電路、主機(jī)電源系統(tǒng)、主機(jī)通信接口、和 主機(jī)控制模塊，所述主機(jī)電源系統(tǒng)的工作電壓輸出端同時(shí)連接所述主機(jī)時(shí)鐘電路、所述主機(jī)控制模塊、和所述主機(jī)通^接口；所述主機(jī)電源系統(tǒng)還 連接到所述主機(jī)通信接口，構(gòu)成所述主機(jī)電源系統(tǒng)的通信電壓輸出 端；其余一端接地；所述主機(jī)通信接口一端連接所述主機(jī)控制模塊； 一端接地； 一端 連接所述工作電壓輸出端；還有兩端通向所述主機(jī)外部，構(gòu)成所述信 號(hào)總線的兩根；其余的端連接到所述主機(jī)電源系統(tǒng)的所述通信電壓輸 出端，構(gòu)成所述主機(jī)通信接口的通信電壓輸入端；所述主機(jī)控制模塊的一端連接所述主機(jī)時(shí)鐘電路； 一端接地；其特征在于所述通信電壓輸出端和所述通信電壓輸入端均細(xì)化為兩個(gè)端； 所述通信電壓輸出端中的發(fā)送電壓輸出端連接到所述主機(jī)通信接口的發(fā)送電壓輸入端；所述通信電壓輸出端中的接收電壓輸出端連接到所述主機(jī)通信接口的接收電壓輸入端。
3.按照權(quán)利要求2所述的通信系統(tǒng)，其特征在于 所述主機(jī)通信接口包括主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊、主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊、 和電子開(kāi)關(guān)一， ；所述主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊的一端與所述主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊相連，并 共同連接到所述主機(jī)電源系統(tǒng)的所述工作電壓輸出端；所述主機(jī)數(shù)據(jù) 調(diào)制模塊還與所述主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊共同接地；所述主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模 塊的一端連接所述發(fā)送電壓輸出端，構(gòu)成所述主機(jī)通信接口的所述發(fā) 送電壓輸入端；所述主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊還有一端與所述主機(jī)控制模塊 相連；所述主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊的其余兩端， 一端連接所述電子開(kāi)關(guān)一 的輸入端一， 一端通向所述主機(jī)通信接口外部，構(gòu)成所述信號(hào)總線的 一根；所述主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊的一端與所述主機(jī)控制模塊相連； 一端連 接所述主機(jī)電源系統(tǒng)的所述接收電壓輸出端，構(gòu)成所述主機(jī)通信接口 的所述接收電壓輸入端；所述主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊其余一端連接所述電 子開(kāi)關(guān)一的輸入端二；所述電子開(kāi)關(guān)一的輸出端通向所述主機(jī)通信接口外部，構(gòu)成所述信號(hào)總線的另一根；所述電子開(kāi)關(guān)一的控制端與所述主機(jī)控制模塊相 連。
4. 按照權(quán)利要求3所述的通信系統(tǒng)，其特征在于 所述主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊為單極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊，所述主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊為單極性數(shù)據(jù)解調(diào)模塊；其中，所述單極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊包括 一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊和電子開(kāi)關(guān)二，所述驅(qū)動(dòng)模塊的一端連接所述工作電壓輸出端； 一端連接所述主 機(jī)控制模塊； 一端與所述電子開(kāi)關(guān)二的控制端相連；還有一端接地；所述電子開(kāi)關(guān)二的兩個(gè)輸入端， 一個(gè)接地，另一個(gè)與所述驅(qū)動(dòng)模 塊其余的一端共同通向所述單極性通信接口外部，構(gòu)成所述單極性通 信接口的所述發(fā)送電壓輸入端；所述電子開(kāi)關(guān)二的輸出端通向所述單 極性通信接口外部，連接到所述電子開(kāi)關(guān)一的所述輸入端一。
5. 按照權(quán)利要求3所述的通信系統(tǒng)，其特征在于 所述主機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)制模塊為雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊，所述主機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)模塊為雙極性數(shù)據(jù)解調(diào)模塊；其中，所述雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊包括 驅(qū)動(dòng)模塊一、驅(qū)動(dòng)模塊二、電子開(kāi)關(guān)三、電子開(kāi)關(guān)四、和一個(gè)反相器， 兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述反相器共同連接到所述主機(jī)電源系統(tǒng) 的所述工作電壓輸出端；兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述反相器還共同接 地；所述反相器的信號(hào)輸入端與所述驅(qū)動(dòng)模塊二的信號(hào)輸入端共同連 接到所述主機(jī)控制模塊，所述反相器的信號(hào)輸出端連接到所述驅(qū)動(dòng)模 塊一的信號(hào)輸入端；所述驅(qū)動(dòng)模塊二的信號(hào)輸出端連接到所述電子開(kāi) 關(guān)四的控制端，所述驅(qū)動(dòng)模塊一的信號(hào)輸出端連接到所述電子開(kāi)關(guān)三 的控制端；所述電子開(kāi)關(guān)三的一個(gè)輸入端、所述電子開(kāi)關(guān)四的一個(gè)輸入端、 所述驅(qū)動(dòng)模塊一的其余一端、以及所述驅(qū)動(dòng)模塊二的其余一端連接在 一起，并共同通向所述雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊外部，構(gòu)成所述雙極性數(shù) 據(jù)調(diào)制模塊的所述發(fā)送電壓輸入端；所述電子開(kāi)關(guān)三的另一個(gè)輸入端 與電子開(kāi)關(guān)四的另一個(gè)輸入端共同接地；所述電子開(kāi)關(guān)三的輸出端通向所述雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊外部，構(gòu)成所述信號(hào)總線的一根；所述電 子開(kāi)關(guān)四的輸出端通向所述雙極性數(shù)據(jù)調(diào)制模塊外部，連接到所述電 子開(kāi)關(guān)一的所述輸入端一。
6.按照權(quán)利要求l、 2或3所述的通信系統(tǒng)，其特征在于 所述發(fā)送電壓輸出端輸出的電壓高于所述接收電壓輸出端輸出 的電壓。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種主從式直流載波通信系統(tǒng)，由主機(jī)、從機(jī)、及信號(hào)總線組成。其中，主機(jī)可包含時(shí)鐘電路、電源系統(tǒng)、通信接口和控制模塊，尤其還可包含電子開(kāi)關(guān)，且電源系統(tǒng)的通信電壓輸出引出為發(fā)送電壓輸出和接收電壓輸出，分別連接電子開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸入端。電子開(kāi)關(guān)在控制信號(hào)的控制下，將發(fā)送電壓或接收電壓發(fā)送到通信接口的通信電壓輸入端。本實(shí)用新型中的主機(jī)也可包含時(shí)鐘電路、電源系統(tǒng)、通信接口和控制模塊，其中，電源系統(tǒng)通過(guò)兩條通路向通信接口提供通信電壓。通信接口包含數(shù)據(jù)調(diào)制模塊、數(shù)據(jù)解調(diào)模塊和電子開(kāi)關(guān)，電子開(kāi)關(guān)在控制信號(hào)的控制下，完成對(duì)輸出到信號(hào)總線上的電壓的切換。這就提高了主機(jī)接收數(shù)據(jù)的信噪比，提高了通信的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)H04B3/54GK201369720SQ200920000509
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者星 劉, 張憲玉, 李風(fēng)國(guó), 賴華平, 顏景龍 申請(qǐng)人:北京銥缽隆芯科技有限責(zé)任公司